Sievert

A sievert (jele: Sv, kiejtve: szívert) az ekvivalens sugárzási dózis vagy másképpen dózisegyenérték SI származtatott egysége, amely az ionizáló sugárzás mennyiségét annak biológiai hatása alapján értékeli. A fizikai aspektusokat a grayben mért elnyelt sugárdózis jellemzi. A mértékegység a nevét Rolf Sievert svéd orvosi fizikusról kapta, aki a sugárzási dózis mérésével kapcsolatos munkáiról és a sugárzás biológiai hatásainak kutatásáról ismert.

Definíció

A gray mértékegység a bármely anyagban elnyelődött ionizáló sugárzás dózisát adja meg. A vele megegyező dimenziójú sievert ezzel szemben a biológiai szövetekben (emberben) elnyelődött sugárzás mértékegysége. Az ekvivalens dózis, vagy dózisegyenérték a grayben mért elnyelt dózis és egy súlyozó tényező (W) szorzataként kapható meg. A súlytényező (amelyet esetenként minőségi tényezőnek is neveznek) függ a sugárzás típusától, a sugárzást elnyelő szövet fajtájától és egyéb befolyásoló tényezőktől. SI-egységekkel kifejezve:

Ahol:

Továbbá:

Tehát:

A Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság (CIPM) a már előzőleg jóváhagyott J/kg mértékegység használatához a következő pontosítást tette hozzá (1984, Recommendation 1.):

Tekintettel arra, hogy mindkét mértékegység eredetileg J/kg (lásd a 16. Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia, 1979), a félreértések elkerülése érdekében javasoljuk a mennyiségeket a következő képlettel kifejezni:

Ahol:

A definíciót a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Hivatal (BIPM) a Nemzetközi Sugárzásvédelmi Bizottság (International Commission on Radiological Protection) javaslatára fogalmazta meg. Ennek értelmében tehát a W súlyozó tényező a Q és N dimenziótlan mennyiségek szorzata, mértékegysége tehát 1.

Súlytényezők a sugárzás típusa szerint
Típus és energiatartománySúlytényező
elektron, pozitron, müon, vagy foton (gamma, röntgen) 1
neutron (<10 keV) 5
neutron (10–100 keV) 10
neutron (100 keV–2 MeV) 20
neutron (2 MeV–20 MeV) 10
neutron (>20 MeV) 5
proton (a radioaktív visszalökődésből
származó protonok és energia nélkül) (>2 MeV)
2
alfa-részecskék, maghasadási töredék,
nemrelativisztikus nehéz nukleon
20
A szövetekre vonatkozó súlytényezők
Szövettípus Súlytényező
csonthártya, bőr 0,01
hólyag, mell, máj, nyelőcső, pajzsmirigy, egyéb 0,05
csontvelő, vastagbél, tüdő, gyomor 0,12
ivarmirigyek 0,20

Mivel a test többféle szövettípusból áll, gyakran súlyozott összeget vagy integrálszámítást alkalmaznak a pontos súlytényező megállapítására.

SI prefixumok és átszámítások

Gyakran használt SI-prefixum a millisievert (1 mSv = 10−3 Sv = 0,001 Sv) és a mikrosievert (1 μSv = 10−6 Sv = 0,000001 Sv).

A sievert extenzív mennyiség, időderiváltja a Sv/s (az áramló mennyiségek közé tartozik). Ennek használata félreérthető, mert a J/s mértékegységet a wattal kellene helyettesíteni, így a J/kg helyébe a W/kg lépne, amely azonban definiálatlan. Ezért használatban maradt az SI-nek kissé ellentmondó Sv/h mértékegység.

Dózispéldák

Egyszeri dózisok

  • Egy banán elfogyasztása: 0,1 μSv
  • 8 óra alvás egy ember mellett: 0,5 μSv
  • Fogászati röntgenfelvétel: 5 μSv
  • Mammográfiai felvétel: 3 mSv
  • Komputertomográfiai felvétel az agyról: 0,8–5 mSv
  • Komputertomográfiai felvétel a mellkasról: 6–18 mSv

Óránkénti sugárzási példák

Éves sugárzási példák

  • Atomerőmű közelében levő település: 0,1–10 μSv/év
  • Szénerőmű közelében levő település: 0,3 μSv/év
  • Kozmikus sugárzás a tengerszinten: 240 μSv/év
  • Földi sugárzás (a talajból): 280 μSv/év
  • Természetes sugárzás az emberi testben: 400 μSv/év
  • Az Amerikai Egyesült Államok Capitoliuma gránit anyagának sugárzása: 850 μSv/év
  • A természetes háttérsugárzás átlagos hatása egy emberre: 2 mSv/év; 1,5 mSv/év Ausztráliában, 3,0 mSv/év Amerikában
  • New York-Tokió légiutak a repülőgép személyzete számára: 9 mSv/év
  • Légköri hatások (többnyire radon): 2 mSv/év
  • A teljes átlagos dózis Amerikában: 6,2 mSv/év
  • Dohányzás 1,5 csomag/nap: 13-60 mSv/év
  • Háttérsugárzás Irán, India és Európa egyes részein: 50 mSv/év
  • A legkisebb bizonyítottan rákkeltő szint: 100 mSv/év

Példák a dózishatárokra

  • Nemzetközi ajánlás szerint önkéntesek számára megengedett határ komolyabb nukleáris veszélyhelyzet elhárítása esetén: 500 mSv, életveszély vagy súlyos sérülés elhárítása esetén: 1000 mSv
  • Kitelepítési kritérium a csernobili atomkatasztrófa után: 350 mSv/teljes élet
  • Megemelt dóziskorlát a fukusimai atomerőmű-baleset elhárításán dolgozókra: 250 mSv/év
  • Jelenlegi átlagos korlát atomlétesítményekben dolgozók számára: 20 mSv/év Ez a háttérsugárzás miatt és az orvosi vizsgálatok következtében kapott dózison felül értendő, azzal a követelménnyel együtt, hogy a dózist a reálisan elérhető legalacsonyabb szinten kell tartani, a szociális és gazdasági tényezők figyelembe vételével.
  • A lakossági dóziskorlát uránbányászat és atomerőművek esetén általában 1 mSv/év a természetes háttérsugárzáson felül.

A sugárdózisok tipikus tünetei

Az akut (egy napon belüli) sugárdózisok tünetei:

Megjegyzések

  1. ↑ (Concerning the sievert (PV, 52, 31 and Metrologia, 1985, 21, 90).
  2. ↑ Az időegység alatti sugárdózist nem szabad sugárerősségnek nevezni, mert az az elektromágneses sugárzásoknál használatos. Helyesebb kifejezés az ionizáló sugárzás árama

Jegyzetek

  1. 1 2 3 Radiation Dose Archiválva 2011. augusztus 20-i dátummal a Wayback Machine-ben, Low Dose Radiation Research program Archiválva 2011. augusztus 20-i dátummal a Wayback Machine-ben, U.S. Department of Energy (PowerPoint presentation).
  2. ↑ "si_brochure_8_en.pdf" (PDF). bipm.org. 2006. Hozzáférés: 2011. április 3. SI füzet, 69. oldal: CIPM, 1984 1. sz. ajánlás.
  3. 1 2 3 4 "Everyday exposures to radiation". PBS.
  4. 1 2 Brenner DJ, Hall EJ (2007). "Computed tomography—an increasing source of radiation exposure". N. Engl. J. Med. 357 (22): 2277–84. doi:10.1056/NEJMra072149. PMID 18046031. {{cite journal}}: Unknown parameter |month= ignored (súgó)
  5. 1 2 "Survey of CT techniques and absorbed dose in various Dutch hospitals". PubMed.
  6. ↑ "Országos Háttérsugárzási Adatok". 2011. március 17. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2011. március 19.
  7. 1 2 3 4 5 "Radiation Risks and Realities" (PDF). EPA.
  8. 1 2 "Radiation at FUSRAP Sites" (PDF). 2011. április 9. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2011. március 19.
  9. ↑ "What Happened and What Didn't in the TMI-2 Accident". American Nuclear Society. 2011. április 2. dátummal az eredeti címről archiválva. Hozzáférés: 2011. március 16.
  10. 1 2 3 4 5 6 "Radiation fears after Japan blast". BBC.
  11. 1 2 "Radiation Exposure: The Facts vs. Fiction". {{cite web}}: Text "publisher: University of Iowa Hospitals & Clinics" ignored (súgó)
  12. ↑ "Fact Sheet on Biological Effects of Radiation". United States Nuclear Regulatory Commission.
  13. ↑ International Commission on Radiological Protection (1991). "1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection - ICRP Publication 60": 52. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (súgó)
  14. ↑ "Last Defense at Troubled Reactors: 50 Japanese Workers". The New York Times.
  15. 1 2 Nuclear Radiation and Health Effects Archiválva 2011. március 3-i dátummal a Wayback Machine-ben, June 2010, World nuclear Association.
  16. ↑ "Nuclear Energy: the Good, the Bad, and the Debatable" (PDF). National Institutes of Health. 2010. december 20. dátummal az eredeti (PDF) címről archiválva. Hozzáférés: 2011. március 19.

Fordítás

További információk